常规取心工具在定向井中应用的可行性分析

通过对岩心收获率影响因素的分析,认为常规取心工具可以在定向井取心中应用,但是岩心收获率要比直井低,并且随井眼弯曲强度的增大而降低。进一步分析并提出提高定向井取心收获率的方法,为定向井取心工具的研制提供了依据;引用国内外已有的钻井文献证明了以上结论。     

KT178型取心钻具在共和干热岩钻井中的应用

共和干热岩资源富集于花岗岩地层,硬度高,研磨性强,部分层段裂隙发育,取心困难。针对干热岩地层和取心需求特点,研制一套KT178取心钻具,并配套设计了孕镶金刚石取心钻头。该钻具为单动双管取心钻具,可配套井底动力钻具使用,设计中注重对钻具外管、卡簧等关键部件的强度校核。在GH-01井和GH-02井中,经过两轮实验和优化,钻具逐渐成熟,获取了较完整的岩心样本,满足干热岩勘探取心要求,具备了向页岩气、水资源勘察等具有间断取心需求的同类工程推广应用的条件。     

松辽盆地第三系含砾砂岩、砂砾岩层的钻探取心技术

介绍了自行设计加工的2种取心钻具在松辽盆地第三系含砾砂岩，砂砾岩层的应用情况。生产试验结果表明，这2种钻具设计合理，制订的操作规程适当。     

喷射式局部反循环绳索取心钻具

针对金矿复杂破碎地层钻探存在的岩心采取困难、孔内漏失严重等问题,改进绳索取心钻具,增加了局部反循环装置,研制出一套适应性广、取心可靠的可调喷射反循环钻具,提高岩心采取率,取得了良好的效果。介绍了该钻具的结构原理、适应范围及应用效果。     

松散砂岩取心技术的应用

砂岩取心是迄今为止仍然没有完全解决的钻探技术难题。砂岩的种类很多,但都有共同的特点：结构比较松散,无胶结或少量胶结,遇水膨胀,透水性好。在砂岩中钻探取心,岩心采取率不高,钻孔容易垮塌。为了解决砂岩取心钻探中的技术难题,从钻进工艺技术参数、取心器结构、钻头优化设计、冲洗液配方、钻机配套、岩心烧结卡取以及水压出心等多方面开展研究,总结出了一套砂岩取心技术,应用在实际钻探生产中,取得的各项技术指标完全满足地质要求,为地浸砂岩取心钻探提供了宝贵的经验。     

复杂地层用绳索取心钻具的研制

常规绳索取心钻具在复杂地层钻进时,岩矿心采取率会降低的原因主要有2个：一是钻具防水性能差,遇到松散软的地层时,岩心没有进入岩心管时就被冲洗液冲蚀掉了;二是钻具防岩心脱落性能不好,遇到硬脆碎地层时,虽然岩心能够进入岩心管,但卡簧对破碎的岩心卡固不牢,很容易脱落。复杂地层用绳索取心钻具是以解决这两大问题而设计的,并使绳索取心钻进的优越性得到充分的发挥。     

准噶尔盆地玛页1井长筒取心技术

玛页1井是新疆油田股份公司在准噶尔盆地西部隆起乌夏断裂带部署的一口风险探井,目的是探索风城组页岩油和常规高孔火山岩油藏的勘探潜力,全井设计取心275 m,实际取心445 m,该井具有取心井段长、致密泥岩地层取心效率低、裂隙发育段易堵心等特点。针对该区域地层特点及玛页1井长井段取心面临的技术难点,通过应用KT216型钻具长筒取心技术,配套井底动力高转速驱动金刚石钻进工艺,与邻井相比,玛页1井长井段取心钻进综合效率提高1.79倍,连续取心长度445 m,单回次取心长度41.97 m,创该区域历史最高纪录,可为后续该区域长井段连续取心实施提供参考和借鉴。     

松辽盆地页岩油勘探大口径取心技术

大口径取心技术为页岩油勘探提供了准确可靠的岩心地质资料,本文主要介绍了川7-4型、KT-194型大口径常规取心钻具和ZYVC型大口径密闭取心钻具的技术参数以及这3种取心钻具在松页油2井大口径取心中的应用情况,通过对取心钻具、取心钻头、取心钻进参数的调整和改进,机械钻速大幅度提高,岩心质量优良,提高了钻进效率,为页岩油勘探取心提供了丰富经验和技术方法。     

汶川科学钻探PDC取心钻头有限元分析

汶川地震断裂带科学钻探项目是在龙门山"北川-映秀"断裂及龙门山前缘安县-灌县断裂附近实施5口科学群钻,由于所实施的5个钻孔都位于地震断裂带上,地层十分松软破碎,普通取心钻进的取心率低、岩心扰动大。为解决该问题,设计并采用了一种超前式隔水防冲蚀PDC取心钻头,取得了良好的效果,提高了岩心采取率,并保证了岩心的原状性。论文通过UG建立的实体模型导入ANSYS Workbench下的CFX流场分析和Steady-Thermal稳定热分析模块,分析了该钻头的井底流场分布、大小以及钻头的冷却效果,并计算孔底有效排粉的最低泵量,以确定超前式隔水防冲蚀PDC取心钻头取心钻进时保证取心率和岩心原状性要求的最优泵量。     

松辽盆地松南油页岩地质调查井绳索取心钻进技术

松辽盆地松南油页岩地层水敏性强,钻探施工过程中极易水化、剥落,甚至垮塌。2018年中国地质调查局在扶余-长春岭矿区布置了8口油页岩地质调查井,岩矿心采取率、终孔直径和岩心直径、孔斜率等的要求均较高。通过采用S95+5绳索取心钻进工艺,对钻孔结构、钻头选型、钻井液、钻进参数进行优化,成功地解决了油页岩地层护壁难问题,并且高质量地达到了工程质量要求。总结了油页岩地层绳索取心钻进关键技术。     

囊袋式取心钻具的设计与应用

如何提高岩（矿）心采取率是钻探工程施工中关注的重要问题之一。针对在钻探中经常遇到的岩（矿）心采取率低的问题,设计了一套钻探工程施工用囊袋式双管取心钻具。该钻具能利用双管中的塑料囊袋结构满足在极破碎、易冲蚀、极软弱、水敏性等地层中钻探施工实现高取心率的要求,在进行双管钻进工艺且不需增加其他钻探设备的前提下,实现岩心采取率达到90%以上。     

深海硬岩连续取心钻头的研制

气举反循环技术是一种可用于深井硬岩地层的高效钻进技术,不受地层裂隙、溶洞影响,排渣彻底。通过研究专用的连续取心钻头,可实现深海硬岩的连续取心作业,提高深海硬岩钻井效率及取心率,为深海钻探提供一种全新的取心方案。本文从牙掌选型、卡断器结构、岩渣及岩心通道优化设计等方面进行研究,提出了连续取心钻头的设计方案,并试制加工钻头。在地热井中进行了验证性应用,灰岩地层、砂岩地层取心率可达80%以上,高于大洋钻探统计取心率。陆地验证性应用为该技术方法在海洋取心钻探中的应用奠定了技术基础。     

松辽盆地南部青山口组湖相风暴沉积

用岩心观察、粒度分析、薄片鉴定等方法,研究了松辽盆地南部青山口组湖相风暴沉积。结果表明,本区风暴沉积具有:a.丘状交错层理、冲刷面、渠模、截切构造、泄水构造及生物扰动成因等沉积构造;b.以跳跃总体为主、悬浮总体不发育的粒度特征;c.典型的“似鲍玛序列”。风暴沉积物源来自于西部斜坡区的(扇)三角洲及滨浅湖滩坝沉积,按其沉积特征及与物源的关系,又可进一步分为原地风暴岩和异地风暴岩。     

松辽盆地西部斜坡三维结构模拟研究

松辽盆地西部斜坡是整个松辽盆地油气勘探区的一部分,模拟斜坡区的三维结构对油气的勘探有比较重要的意义。利用遥感信息结合数字高程模型(DEM)生成地表的三维结构,同时通过对重磁等地球物理数据的反演,获得斜坡区地下地质界面的深度信息,从而直观再现了斜坡区地下三维结构图。由此,形成了斜坡区从地表到地下的三维结构模拟。     

松辽盆地坳陷层控地热系统研究

松辽盆地是在印支运动末期至燕山运动早期形成的大型沉积盆地,其不仅蕴藏丰富的油气资源,也是我国主要的地热资源潜力区。本文以大陆科学钻探松科二井为基础通过建立盆地热导率、生热率、孔隙度等物性柱,分析了盆地深部地温场特征,最后给出了松辽盆地坳陷层控型地热系统的形成机制。松辽盆地物性具有明显的垂向分层特征,按照垂向变化可分为4段,分别为盖层段、储层段、稳态热传导段和基底段。热导率随岩性、沉积时代的不同存在较大的差异,总体上随深度的变大逐渐增大,储层段表现出热导率的快速增长,而基底段则热导率差异性大;生热率在白垩系沉积层总体偏低,表现出“冷壳热幔”的热结构;孔隙度表现为从1800 m到2700 m的储层段快速下降趋势,地层储水能力逐渐变弱。松辽盆地地热系统具有坳陷层控的特点,中、晚侏罗世莫霍面隆起形成的热隆张导致了后期浅部的断陷-坳陷双重结构。在坳陷沉积阶段沉积了河湖相为主的砂、泥岩地层,后期随着地下水的循环补给及聚热作用,在白垩系姚家组、青山口组、泉头组中形成了以砂岩为主且空间上由盆地边缘向盆地中心逐渐变薄的层控型地热系统。寻找高渗透热储层是松辽盆地地热探测的关键,本研究可以为盆地深部找热提供...     

松辽盆地南部早白垩世火山岩的地球化学特征及其成因

对松辽盆地南部早白垩世火石岭组和营城组火山岩进行的岩石地球化学研究表明,火石岭组火山岩主要以玄武质粗面安山岩和粗安岩为主,存在少量粗面英安岩,其Si O2=53.8%~68.6wt%、K2O+Na2O=7.70%~9.59%、Mg#=26.72~33.89,以富集轻稀土和大离子亲石元素(LILEs,如Rb、Ba、Th、U等),亏损重稀土和高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Ti、P等)为特征,这些特征与俯冲带火山岩类似。营城组火山岩以流纹岩为主,存在少量的玄武质粗面安山岩、粗面安山岩和英安岩,基性端元具有低硅(Si O2=49.3%~56.6%)、低碱(K2O+Na2O=4.57%~6.60%)、富镁(Mg#=33.49~59.51)的特征,主要属于钙碱性系列,暗示其原始岩浆主要来源于地幔;酸性端元的Si O2=65.4%~74.9%,K2O+Na2O=3.23%~7.75%,低镁(Mg#=21.76~39.18)。营城组火山岩稀土配分型式呈右倾型,富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和高场强元素,与俯冲环境火山岩相似。其中,营城组流纹岩地球化学特征类似A型花岗岩,暗示形成于伸展环境。结合区域研究成果,认为松辽盆地南部早白垩世火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆之下的俯冲作用有关。火石岭组火山岩形成于活动大陆边缘环境,营城组火山岩的形成与岩石圈拆沉作用引发的伸展背景有关。